Saf-210：一种用于检测番红花（Crocus Sativus L.）花朵的新颖基准数据集

《IEEE Transactions on AgriFood Electronics》：Saf-210 : A Novel Benchmark Dataset for Crocus Sativus L. Flower Detection

自动检测番红花花与花蕾的图像识别系统，基于Saf-F2-10数据集训练YOLOv8、Faster R-CNN和RetinaNet模型，对比分析增强数据集与原数据集效果，验证自动检测可行性。

　　

摘要：

藏红花是一种从番红花（Crocus sativus L.）花朵中提取的香料。尽管藏红花具有很高的经济价值，但目前在其生产领域中，尚未有大规模的机械化和自动化尝试。这主要是由于这些花朵非常脆弱，传统的采集方法无法适用于它们。近年来，许多机器人技术和人工智能系统被应用于农业领域，帮助解决了传统方法难以解决的问题。建立一个可靠的藏红花花朵检测系统是实现生产自动化的第一步。在这项研究中，我们提出了一个新的藏红花图像数据集，该数据集包含两类对象：藏红花花朵和花蕾，命名为“Saffron-210”数据集。该数据集被用于训练三种基于深度卷积神经网络的物体检测和分类框架：YOLOv8、Faster R-CNN和RetinaNet。这些模型既使用了原始版本的“Saffron-210”数据集，也使用了增强版本的数据集，从而进行了详细的性能比较。最终，YOLOv8中型模型和基于ResNet-101框架的Faster R-CNN在增强数据集上的表现最为出色。这项研究表明，自动检测和分类藏红花花朵确实是可行的。

引言

“藏红花”一词通常指的是从番红花（Crocus sativus L.）花朵中提取并干燥后的红色柱头制成的香料。这种植物属于鸢尾科，其球茎长有细长的叶片，叶片背面有一条白色的中脉。花朵的颜色从淡紫色到紫色不等，偶尔也有白色的，其特征是具有六片花瓣的花被。作为雌雄同体的植物，番红花同时具备雄性和雌性生殖结构：雄性部分由三个带有亮黄色花药的雄蕊组成，而雌性部分则由三个深红色的柱头构成。这种植物通常生长高度约为25厘米。藏红花的生产过程非常依赖人工劳动，其成品的实际经济价值在全球范围内属于最高之一。实际上，需要大约15万朵藏红花才能获得1公斤的香料，平均成本约为1万欧元/公斤，但价格最高时可达到4万欧元/公斤[1]。